Un modèle innovant suggère que l’intérieur de la mystérieuse nuage d’Oort pourrait avoir une structure en spirale, semblable à une mini-galaxie. Située à des milliers d’unités astronomiques du Soleil, cette région fascinante recèle d’anciens objets glacés, et sa découverte pourrait transformer notre compréhension du système solaire.
Le nuage d’Oort commence à environ 2 000 – 5 000 unités astronomiques (UA) du Soleil, une unité mesurant la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Son bord extérieur s’étend de 10 000 à 100 000 UA. Cette région lointaine est composée de planetésimaux laissés par le système solaire primitif. Lorsque les planètes se sont formées, leur gravité a éparpillé d’innombrables corps glacés vers les confins où ils continuent d’orbiter autour du Soleil à ce jour.
Jusqu’à présent, les scientifiques savaient que le nuage d’Oort existait, mais sa forme restait floue. Cependant, des chercheurs de l’Institut de recherche du Sud-Ouest et du Musée américain d’histoire naturelle ont proposé dans un article non encore testé par les pairs que sa structure intérieure pourrait ressembler à une spirale.
Les chercheurs ont exploré un phénomène connu sous le nom de « marée galactique » pour arriver à cette possibilité. Cette marée est l’influence gravitationnelle cumulative de toutes les étoiles, trous noirs et masses concentrées de la Voie lactée. Pour des objets proches du Soleil, comme les planètes, ces forces externes sont négligeables par rapport à la gravité du Soleil. Mais dans le nuage d’Oort, la marée galactique devient un facteur dominant.
Utilisant le superordinateur Pleiades de la NASA, l’équipe a effectué des simulations intégrant la marée galactique et d’autres effets sur des milliards d’années. Les résultats ont montré que le nuage d’Oort intérieur (1 000 – 10 000 UA) forme un disque spiralé d’environ 15 000 UA – présentant non pas une, mais deux bras spiraux. Cette structure fait ressembler le nuage d’Oort à une mini-galaxie aux formes étranges, en contraste avec les représentations sphériques typiques vu dans les modèles actuels.
Concernant la cause de ces bras spiraux, le modèle met en avant l’effet Kozai-Lidov, un phénomène gravitationnel où des corps célestes distants induisent des oscillations à long terme dans les orbites et orientations des objets du nuage d’Oort. En attendant, l’attraction gravitationnelle des planètes de notre propre système solaire semble avoir un impact minimal.
Capturer une image pour confirmer cette structure représente un défi significatif. Une approche consisterait à suivre un grand nombre d’objets du nuage d’Oort au fil du temps. Une autre consisterait à détecter leur faible lumière collective tout en filtrant d’autres sources de radiation.
Malheureusement, aucune méthode ne bénéficie actuellement de financements dédiés. Peut-être est-il temps que cela change?
Crédit : NASA